Большой гайд по стеклофибробетону

Всё чаще в отделке фасадов применяется стеклофибробетон (СФБ). Популярность этого материала вполне объяснима: СФБ — это разновидность мелкозернистого бетона, который позволяет реализовать сложные архитектурные решения и отличается высокой прочностью.  

1. Что такое стеклофибробетон (СФБ), зачем он нужен и где применяется?
2. Чем стеклофибробетон отличается от обычного бетона?
3. Как проектируются и создаются элементы из СФБ?
4. Как устанавливаются фасады из СФБ?
5. Каких размеров и форм может быть элемент из СФБ?
6. Как долго живёт материал и как увеличить его срок службы?

О том, как выстроить работу со стеклофибробетоном и какие у него конкурентные преимущества по сравнению с другими материалами, рассказал основатель и генеральный директор производственно-строительной компании «Морозофф» Артём Морозов.

Что такое стеклофибробетон, зачем он нужен и где применяется?

Стеклофибробетон — это разновидность мелкозернистого бетона, в составе которого присутствует щелочестойкое стекловолокно, равномерно распределенное по всему объему бетонной матрицы. Минеральные кварцевые нити выполняют роль арматуры и принимают на себя внешние нагрузки.

Стеклофибробетон высоко ценится благодаря своим характеристикам: он прочный, относительно легкий, морозостойкий и водонепроницаемый. Он относится к классу негорючих материалов (НГ), поэтому его применяют в отделке общественных пространств, государственных учреждений, жилой и коммерческой недвижимости бизнес-класса. К тому же, СФБ – архитектурный бетон, который обладает высокой стойкостью к образованию трещин, а срок его службы превышает 50 лет. 

Стеклофибробетон применяется в оформлении фасадов и используется для производства малых архитектурных форм. Он служит альтернативой керамограниту, клинкерной плитке, керамопанели. Кроме того, за счёт технологий производства, стеклофибробетон может быть любого цвета и повторить фактуру любого натурального камня, от травертина, фельзита, сланца и туфа до гранита, мрамора и песчаника. Но, в отличие от камня, из пластичного и гибкого в производстве стеклофибробетона можно изготовить буквально всё, что потребует архитектурная концепция.

Среди реализованных проектов компании «Морозофф» — производство и установка фасадов известного музейного комплекса «ЗОЯ», ЖК Риверскай, ЦКБ в Москве, музея РЖД в Ярославле. А в числе последних проектов  — производство и монтаж сюрреалистических скульптур голубей на крыше и масок зайцев на фасаде новых домов комплекса «ЗИЛАРТ». Сегодня компания участвует в создании фасадов для нового корпуса РАНХиГС.

Чем стеклофибробетон отличается от обычного бетона? 

Материалы по своей структуре и свойствам очень похожи, но различия всё же есть. Бетон укрепляется арматурой и подходит для массивных конструкций: монолитных стен и перекрытий. А в стеклофибробетоне связующим звеном выступает стеклонить или стеклофибра. Она измельчается и смешивается при нанесении состава на форму: нити переплетаются и получается единая армирующая сетка по всей поверхности бетона. 

Готовый элемент состоит из двух слоев. Первый — лицевой слой толщиной от 1 до 3 миллиметров, который передает цвет и фактуру нужного материала. Например, имитирует камень или позволяет создать уникальный узор фасада. Смесь стеклофибры и бетона содержит в себе второй слой, так называемая «шуба»: именно он отвечает за прочность материала. 

Для создания фасадного элемента или малой архитектурной формы используют два способа нанесения состава. Для крупных форм подходит пневмопистолет: смесь под давлением проходит по рукаву установки, смешивается со стеклофиброй и наносится на заранее подготовленную форму. Этот способ применяется для больших объемов без сложных деталей. 

Другой способ быстрее и проще заполняет все узкие места и сложные формы: нить рубят, смешивают с бетоном вручную и наносят на поверхность. При этом сцепляются не все нити и образуется холодный мостик, по которому крупный элемент может разломиться. Поэтому такой способ можно использовать только на небольших деталях. 

Бетон и СФБ — живые материалы: в зависимости от погодных условий они сжимаются и расширяются, впитывают влагу и могут деформироваться в рамках нормы. Поэтому в обоих случаях при проектировании важно учитывать деформационные швы от 3 миллиметров и больше, чтобы материал не треснул при перепаде температур и долго служил. 

Как стеклофибробетон имитирует камень и другие материалы?

В отличие от других популярных материалов, которые имитируют камень или дерево, стеклофибробетон способен воспроизвести фактуру натурального материала за счет наружной окраски или печати. 

Чтобы добиться нужного оттенка, в раствор добавляют пигменты. Характерную текстуру помогут придать наполнители, например, каменная крошка контрастного цвета. Готовую смесь послойно наносят на форму нужного размера и рисунка будущего фасадного элемента. После застывания СФБ, форму снимают и при необходимости шлифуют, чтобы проявить текстуру и добиться максимального сходства с эталонным материалом. 

Как проектируются и создаются элементы из СФБ? 

На первый взгляд кажется, что создание облицовки фасада по задумке архитектора — процесс сугубо производственный: надо только подготовить форму, залить смесь и смонтировать готовые панели на объекте. В действительности — это многоэтапный и длительный процесс, не лишенный творчества.

Каждый проект по-настоящему индивидуален: в этом производстве невозможно использовать заготовки, а фасадные элементы не хранятся на складе. Они создаются под нужную фактуру и форму здания, учитывают способы крепления и размеры каждой детали, из которой сложится будущая отделка. 

Работа над созданием фасада начинается с разработки внешнего облика материала — его фактуры, текстуры и цвета. Для этого в компании «Морозофф» наработана своя библиотека рецептов, которая содержит больше трех сотен вариантов. Если есть образец того, каким должен получиться фасад, технолог подбирает в библиотеке наиболее близкий к эталонному рецепт, меняет в нем количество красителей и объем воды, если нужно — добавляет наполнители, заливает 5-6 вариантов и выбирает из них тот, который больше остальных похож на образец. Эта итерация может повторяться до тех пор, пока рецепт не будет идеальным. Именно этот рецепт в точности фиксируется и используется в производстве.

Параллельно с изобретением рецепта идет этап проектирования фасада. Внешний вид здания разбивается на части — панели, из которых будет состоять фасад. На этом этапе продумывается удобство работы и для производства, и для монтажа: какого размера должны быть панели, какие между ними будут швы и в какой последовательности они будут монтироваться.

После согласования разбивки элементов фасада, идет расчет расположения подсистемы, на которую они будут крепиться. В том числе расчитываются ветровые и снеговые нагрузки в зависимости от региона. На этом этапе может корректироваться раскладка, потому что кронштейны могут попасть на пожарные отсечки, деформационные швы или другие важные инженерные элементы. Если раскладка меняется, проект повторно согласовывается с архитектором.

Только после этого фасад запускается в производство: изготавливаются формы, заливается бетон. На застывание смесь необходимо выдержать 28 дней: за первые 5-7 суток бетон набирает порядка 70% прочности, затем выравнивается цвет элементов и материал становится крепче. После этого можно приступать к монтажу. 

В процессе проектирования, производства и транспортировки стеклофибробетон требует к себе бережного отношения. Но уже после установки материал становится крепким, долговечным и восприимчивым к ремонту и реконструкции. 

Как устанавливаются фасады из СФБ?

Существует множество вариантов крепления фасадных элементов из стеклофибробетона: шпильки, пропилы, аграфы и различные пластины. Чаще всего используются пропилы и шпильки — химические анкеры.

При разработке систем крепления необходимо учесть примыкание фасадных элементов к окнам, кровле дома или другим материалам. Необходимо определить последовательность действий: каким способом поднять детали на нужную высоту, с какого элемента начнется монтаж, какой элемент будет последним и как его крепить. Поэтому ещё на этапе проектирования фасада подбирается нужный способ, разрабатывается проект закладных, на которые в дальнейшем будут крепиться элементы. На производстве закладные «вмораживаются» в бетон, к стене здания крепится подсистема и при монтаже эти элементы собираются как конструктор. 

Несмотря на простое описание, процесс монтажа похож на стыковку космических кораблей «Союз — Аполлон». На одном из последних проектов, реконструкции фасадов РАНХиГС, компания «Морозофф» монтирует элементы из СФБ максимального размера 5х3 метров и весом две тонны с помощью подъемного крана. Элементы размещаются под выступающим парапетом между витражами и точность позиционирования двухтонного элемента ±5 миллиметров. 

Стеклофибробетон часто используется для нестандартных решений. Например, в проекте ЖК «Династия» реализованы карнизы с вылетами по 3-4 метра. Для этого были спроектированы особые сложные подсистемы, учитывающие снеговые и ветровые нагрузки. За счет особенностей материала и такого способа креплений, монтировать фасад можно круглогодично: и днем, и утром, и зимой, и в жару, и даже в дождь.

Каких размеров и форм может быть элемент из СФБ?

Как правило толщина элемента из стеклофибробетона — 15-20 миллиметров. Чтобы процессы, происходящие внутри бетона, не нарушали геометрию детали, необходимо соблюдать определенные пропорции. Поэтому минимальный размер фасадного элемента, изготовленный компанией «Морозов» — 15х15 сантиметров, максимальный — 5х3 метра. 

Также стеклофибробетон применяется в производстве малых архитектурных форм — скульптур или элементов благоустройства. К примеру, компания произвела и установила скульптуры на новых домах комплекса «ЗИЛАРТ». Среди них 238 маски зайцев высотой 75,6 см и весом 29 кг, установленные на фасаде одного из корпусов дома № 12. А также 23 скульптуры голубей, по размерам сопоставимые с ростом человека: высота скульптуры 185 см, в обхвате — 85 см и 156,6 см от груди до хвоста. Вес одного голубя около 200 кг. 

Как долго живёт материал и как увеличить его срок службы? 

В первую очередь, необходимо учитывать особенности материала при проектировании: закладывать расстояние не меньше 3 мм между элементами из СФБ, чтобы процессы теплового расширения не разрушили материал. 

Также как и за любым другим материалом, за стеклофибробетоном важно правильно ухаживать. СФБ можно мыть, он поддается реставрации, его можно перекрашивать, если это необходимо. Чтобы снизить влияние погодных условий и внешней среды, можно сделать гидрофобизацию бетона — покрыть его специальным водоотталкивающим составом, который повышает класс водонепроницаемости и уплотняет материал.